Характеристики фракций самогона
Вся следующая информация предназначена для людей, пользующихся аппаратом для перегонки самогона, состоящим из охладителя в виде змеевика, перегонного куба и сухопарника. Последний используется не всегда. Для других аппаратов информация может быть недостоверной.
От качества воды, сырья, дрожжей, длительности и температуры брожения, от конструкции аппарата для перегонки и ее технологии зависит количество вредных веществ в готовом самогоне. Оно бывает разным и в браге. В процессе перегонки из браги получают «голову», «тело» и «хвост» продукции. «Голова» иначе называется первачом, или перваком. Эта жидкость является начальной фракцией. У нее неприятный резкий запах. В своем составе содержит ацетон, спирт метиловый, уксусный альдегид и другие вредные примеси, которые испаряются раньше этилового спирта.
В народе первач считают самым качественным спиртным напитком. Но это сильный яд. «Голову» пить нельзя. Она годится лишь для растирания. Сильный запах является причиной того, что жидкость просто выливают. Но с ее помощью хорошо разжигать костры, камины, печи.
«Телом» называется питьевая часть самогона. Она содержит наибольшее количество этилового спирта и воду. Но в нее попадают другие вещества, имеющие близкую к этилу температуру кипения. Разделить их практически невозможно. Этиловый спирт в чистом виде можно получить только методом ректификации. Но при этом процессе теряются сивушные масла, которые заставляют печень работать более активно и защищать организм от воздействия алкоголя.
«Хвост» самогона — последняя фракция при перегонке браги. Он имеет мутный цвет и неприятный запах. Температура его кипения выше кипения спирта. Отделить «хвост» можно путем прекращения сбора «тела». Хвостовую фракцию можно еще раз переработать. В ней остается много спирта этилового. Но затраты энергии не сопоставимы с полученным результатом.
Как правильно перегнать хвосты в самогон?
Существует несколько способов того, как это можно сделать:
Брага прекрасно смешивается с хвостами. Но повышать крепость смеси выше 20 градусов нельзя.
- Использовать чистую смесь хвостов с разных перегонов.
- Смешивать хвосты с брагой.
- Смешивать не получившийся или невкусный самогон с хвостами.
Важно соблюдать главное условие: перед перегонкой самогон нужно разбавить чистой водой до крепости 20 градусов. Именно такая жидкость хорошо поддается дистилляции и выделение фракций получается качественным
Нужно ли отделять фракции во время перегонки?
Обязательно! Именно в этом и состоит основная идея: очистить «недогон» от вредных примесей, разделив его повторно на фракции. Таким образом, это может быть третья и даже четвертая перегонка у дистиллята.
Для 20 литров хвостов, разбавленных до крепости 20 градусов, получится примерно следующая выгонка:
Соотношение фракций между собой.
- Голова — 0,43 литра.
- Тело — 5,11 литра.
- Хвост — 0,62 литра.
Как правильно смешивать хвосты с брагой?
Для составления правильной пропорции необходимо будет узнать крепость вашей созревшей браги (обычно она колеблется от 10 до 14 градусов), после чего довести её до 20-градусной крепости.
Делать брагу крепче не имеет смысла, так как начнет сильно ухудшаться качество напитка. Поэтому лучше взять брагу с плохими показателями, разбавить её хвостами и потом перегнать. В данном случае вы эффективно распорядитесь своим сырьём.
Можно ли пить хвосты?
Однозначно нет.
Существует легенда среди самогонщиков, что от голов и хвостов самогона накрывает сильнее всего. Много пить не нужно, опьянение происходит быстро, да и фракций этих после перегонки в избытке.
На самом же деле происходит не опьянение, а отравление: сивушные масла и другие примеси очень негативно влияют на пищеварительную, в результате чего организм начинает бороться с ядом и самочувствие ухудшается. Эти симптомы принимаются за веселый эффект алкоголя, но на самом деле этилового спирта выпивается не так немного, да и в хороших напитках действует он по-другому.
Инструкция по правильной перегонке хвостов
Гуру самогонщиков Константин Капочкин рекомендует делать так:
- Осуществляем первую перегонку самогона без выделения фракций.
- Осуществляем вторую дробную перегонку с тремя вышеописанными фракциями.
- Собираем хвосты от разных перегонов, после чего разбавляем их до 20 градусов и отправляем на перегонку.
- Выделяем фракции по той же технологии, что и во время обычной перегонки.
Размышления на эту тему можно посмотреть на Youtube канале Самогон Саныч. Ссылка на видео представлена ниже:
Таблица Леопольда Грея
Автор канала Russian Мoonshine Леопольд Грей, в своих видео наглядно поясняет как с легкостью и без особых затрат получить дистиллят хорошего качества в домашних условиях.
Дробная перегонка спирта сырца должна проводиться с помощью калькулятора, который позволяет рассчитать следующие параметры:
- Крепость спирта сырца и состав абсолютного спирта, который находится в перегонном кубе с учетом разбавителя и поправкой на температурный режим.
- Определить ориентировочный объем отбираемых фракций с возможностью сохранения результата.
- Позволяет вести лабораторный журнал дробного перегона спирта.
- Отображает все параметры текущей перегонки в реальном времени.
- Сохраняет результаты дистилляции, которые позволят точно рассчитать следующую перегонку.
Разделение фракций спирта-сырца в самогоноварении
Первая дистилляция избавляет спирт от ядовитых соединений, двойная перегонка доводит самогон до необходимой крепости. Дробная перегонка способна оказывать влияние на фракции с помощью нагревания, что позволит получить чистый самогон, но по объему он будет меньше спирта сырца. Рассчитать объем чистого продукта поможет следующая формула:
- 10% – головы;
- 65% – тело;
- 25% – хвосты.
Расчеты будут зависеть от используемого сусла, типа аппарата, продолжительности брожения и других факторов, поэтому могут разниться.
Подготовленную брагу заливаем в прибор для перегонки и ставим на огонь. Сначала нужно довести до кипения на протяжении 15 минут, поэтапно увеличивая температуру на 5 градусов каждую минуту. Затем таким же образом уменьшаем температуру до минимальной, и заново увеличиваем до 68 градусов. В совершенстве, самогон должен выходить холодным, главное не больше 30 градусов.
Тело
Тело (сердце) является основной фракцией самогона. Данная часть теоретически должна состоять из этилового спирта и воды. Однако практически, только благодаря ректификации можно достичь подобного результата. В процессе перегонки на самогонном устройстве нет возможности с полной точностью упорядочить температуру нагрева бражки. Поэтому определенные ненужные соединения, имеющие примерную температуру кипения, попадают в отбор.
Голова
При дистилляции в первую очередь происходит испарение голов, что дает возможность отобрать и исключить их проникновение в готовый самогон.
Эта легкокипящая часть содержит ядовитые для человека вещества, такие как ацетон, метанол и многие другие, по этой причине отсечение голов – наиглавнейшая задача, проводить которую не сложно
Важно рассчитывать объем голов правильно
Многие считают, что головы можно пить и приходить от этого в состояние алкогольного опьянения быстрее, чем от обычного самогона. Однако это ложное представление, данную фракцию необходимо отправлять в канализацию или же применять в качестве розжига.
Хвост
Хвосты представляют собой конечную фракцию. Они содержат сивушное масло, изопропиловый спирт и остальные соединения, имеющие высокую температуру кипения. Следовательно, хвостовую часть нельзя брать для питья.
Отсечение хвостов – легкая процедура , необходимо своевременно остановить процесс отделения тела. Хвостовой фракции находят применение, добавляя ее в новую брагу перед перегонкой, для повышения крепости и аромата.
Стоит отметить, что повторная дистилляция данной фракции не имеет смысла, поскольку дистиллят по качеству останется таким же, никакого другого эффекта не произойдет.
Фракции самогона
Весь получаемый в результате перегонки дистиллят принято разделять на три фракции (от фр. fractio — часть, доля): головы, тело и хвосты. Делают это для выделения эфирных масел, ядовитых спиртов, кислот непременно появляющихся во время брожения и перегонки. Они присутствуют в любой браге как зерновой, так и фруктовой.
Головы
Первые фракции, получившие название «головы» также известны, как первач или первак. Его иногда ошибочно считают самой крепкой и ценной частью перегона. На самом деле, это концентрат опасных соединений: метилового спирта, этиловых эфиров, уксусного альдегида.
Первыми они выходят из-за более низкой, по сравнению с этиловым спиртом, температуры кипения. Головная фракция обладает резким, крайне неприятным химическим запахом. По этой причине головам иногда находят техническое применение, но чаще всего выливают.
Тело
«Телом» или «сердцем» называют основную часть самогона. В теории, эта фракция должна состоять из воды и этилового спирта. На практике такого результата позволяет добиться только ректификация. При перегонке на самогонном аппарате сложно точно отрегулировать температуру нагрева браги. Некоторые посторонние вещества с температурой кипения, близкой к этиловому спирту, попадают в среднюю фракцию.
Хвосты
Под «хвостами» понимают последний выход самогона. В этой фракции собираются все тяжёлые эфиры и соединения, закипающие при температуре выше 90°C. Объективно, они не несут огромного вреда здоровью, особенно в сравнении с самим этиловым спиртом. Но, попадая в большом количестве в самогон, сивушные масла придают тот самый неприятный запах и характерный мутный цвет.
В отличие от опасных для пищевого использования голов хвостам можно найти подходящее применение. Чаще всего хвостовую фракцию добавляют в новую брагу перед началом дистилляции. Это делают для увеличения её крепости и аромата. Несмотря на расхожий миф, повторная перегонка самих хвостов никакого полезного эффекта не принесёт. Качество дистиллята останется прежним.
При вторичной перегонке
Во время вторичной перегонке необходимо удалять последние 100 мл самогона на выходе, при достижении струей крепости в 30 градусов. Именно этот объем самогона считается самым вредным.
Головы при вторичной перегонке отсекаются также, как и при первичной.
Но здесь есть один нюанс —, общий объем первой фракции делится на две части:
- Первые 50% удаляются во время первичной дистилляции.
- Оставшиеся головы удаляются при проведении повторной перегонке.
На первый взгляд, может показаться, что такая калькуляция довольно сложная. Но стоит один раз самостоятельно провести расчеты, чтобы убедиться в том, что это не так.
Правильный расчет голов и хвост и их своевременное изъятие из общей струи —, это главный залог приготовления качественного, безопасного и натурального домашнего самогона. Поэтому лучше всего использовать сразу несколько методов расчета, чтобы убедиться в точности проведенных измерений.
Пошаговая инструкция по дробной перегонке на самогонном аппарате
#1 Первая перегонка на максимальной скорости
Ваша брага созрела и вы можете начинать дистилляцию. С чего начать?
- Залейте в перегонный куб не более 75% браги от общего объёма ёмкости.
- Включите максимальную мощностью нагрева.
- Собирайте весь продукт «досуха».
- Когда скорость отбора заметно упадёт, необходимо прекратить перегонку.
#2 Вторая перегонка спирта-сырца с дроблением на фракции
Если ваш СС (спирт-сырец) готов, то можно приступать к второй.
- Разбавьте самогон чистой водой до крепости 15–20% (отбор будет происходить лучше).
- Включите максимальный нагрев.
- Примерно на 78 градусах в кубе появятся первые капли дистиллята. В этот момент мощность нужно уменьшить до скорости отбора 1–2 капли в секунду.
- Первый этап дробной перегонки: отберите 50 мл с каждого килограмма сахара в начальной браге. Это вредная фракция под названием голова, которую категорически запрещается пить (в ней очень много ацетона).
- Второй этап: поменяйте приёмную ёмкость и собирайте тело продукта пока крепость в струе не упадёт до 40% (периодически это нужно проверять ареометром). Где-то на 95–96 градусах этот этап прекратится.
- Третий этап: ещё раз поменяйте приёмную ёмкость и начинайте собирать хвосты («недогон» или самогон с очень низким содержанием спирта). Эта фракция вам понадобится при дальнейших перегонках, так как её можно будет добавить в брагу для укрепления продукта.
Весь самогон дробится на три части: головы, тело и хвосты. Пить можно только тело, а всё остальное нужно использовать для других целей (розжиг для мангала, протирание контактов, переработка и т. д.).
Не жадничайте и отберите все вредные фракции вашего продукта.
Отделяем «головы»
При первом перегоне и повторной переработке продукта «головы» снимают различными способами: все зависит от вида аппаратуры (имеется в виду самогонный аппарат), а также от способностей винокура и его опыта.
Рассмотрим способы, которые помогут отделить первак от «тела».
Основные методы:
- при втором перегоне, да и при первом, можно отделить «голову», установив сахаристость браги;
- опытные виноделы распознают некачественный продукт по запаху;
- по количеству чистого спирта в составе самогона тоже можно распознать первач;
- а еще «головы» отделяют, опираясь на показатели температуры.
В самогоне должен содержаться спирт и вода, а в браге непременно должен быть сахар — это можно принять за аксиому. Количество сахара в браге поможет при отделении «головы»: тут все просто, этот способ считают одним из самых эффективных. Если брагу делали из фруктов, ягод или зерна, то определить ее сахаристость поможет специальный прибор — ареометр, или сахарометр.
Итак, с 1 кг сахара придется отсечь 60–100 мл «голов». Но не стоит судорожно припоминать, сколько именно сахара было засыпано в брагу, есть возможность рассчитать этот показатель. Если было 5 литров браги, и показатель сахара в ней не превышает 20% (измеряем ареометром), то значит, что в продукте содержится около 1 кг сахара (5*0,2=1). Предполагаем, что 1 литр по весу равен 1 кг (на деле эти единицы не тождественны, но не стоит высчитывать сотые).
После проведения расчетов не рекомендуют за раз убирать «головы», желательно сделать это в два этапа: можно убрать 30–50 мл первака при первой перегонке, а все остальное — при повторной обработке.
Следующий способ распознать первак — это понюхать самогон. Такой метод подходит тем людям, которые обладают определенным опытом, а не гонят самогон впервые. Когда из аппарата начинает выходить дистиллят, его нюхают. Схема отличается простотой: несколько капель наносят на ладони, растирают их руками, а потом нюхают ладошки. Если они неприятно пахнут, то отделение голов продолжают, когда запах меняется — это значит, что пора приступать к сбору «тела».
При первом перегоне «головы» не отделяют вовсе. Первак смешивается с «телом» — он значительно повышает крепость продукта, что впоследствии поможет высчитать количество «голов», которые нужно отсечь. Если с математикой плохо, то стоит убрать 1% от общего количества браги — это и будет первак. Но подобный расчет считают неточным, поскольку процесс брожения имеет свои особенности.
Также можно рассчитать количество дистиллята, которое стоит убрать. В качестве примера возьмём 6 литров самогона крепостью в 63%, в нем содержится 3,7 литра чистого спирта. Затем делим полученный показатель на процент «головной» фракции (8–15%) и получаем количество самогона, которое придется удалить. В приведенном примере этот показатель будет равен 0,57 литра.
Можно измерить температуру и таким способом определить выход «голов». Такой метод улучшения качества напитка не отличается точностью, по этой причине его используют только в экстренных случаях. На практике такой способ неэффективен, поскольку на него влияет несколько факторов: строение самогонного аппарата и состава браги.
65–68 градусов по Цельсию — это температура, при которой начинает испаряться первач. Чтобы начать его отбор, нужно расположить термометр в холодильнике и начать процесс дистилляции. Брагу нагревают до температуры 63 градуса Цельсия, затем мощность нагрева уменьшают, чтобы обеспечить соответствующие показатели давления. В это время собирают капли до тех пор, пока они есть. Когда дистиллят перестает выходить, температуру повышают до 78 градусов и начинают отбирать «тело», или основной самогон. Его отбирают до тех пор, пока температура не поднимется до 85 градусов.
Сколько отбирать «головы» по времени, определить сложно, поскольку на этот показатель влияет строение аппарата, состав браги и наличие в ней примесей.
Как отделять хвосты в самогоне
Свидетельством появления хвостов является падение крепости в струе до 30-45 градусов. Чтобы не упустить этот момент желательно ближе к концу перегонки собирать выходящий из аппарата самогон в колбу или небольшую баночку, в которой просто сделать замер спиртометром (температура жидкости обязательно 20°C). Если крепость достаточно высокая, вылить дистиллят в общую емкость и снова подставить баночку.
При первой перегонке (особенно фруктовых и зерновых браг) можно собирать «тело» пока градус дистиллята не упал ниже 30%. При этом самогон иногда мутнеет, но ничего страшного, вторая перегонка, при которой началом хвостов считается крепость 40%, исправит проблему.
Большинство же самогонщиков предпочитают считать хвостами самогона всё, что имеет крепость ниже 40 градусов. Если спиртометра нет, самогон отбирают до тех пор, пока он горит в ложке.
Когда крепость выхода падает ниже минимума, перегонку прекращают, остановив нагрев, или продолжают собирать хвосты до 15-20%, но на это тратится энергия и время, что в большинстве случаев не оправдывает себя.
Отделение примесей от основного продукта
Отделить полностью присутствующие в браге химические компоненты от основного продукта невозможно, можно лишь сократить их количество до допустимого минимума. Для этого и используют фракционную дистилляцию или ректификацию.
После приготовления браги приступают к ее отгонке и получению готовой продукции.
Чаще всего отгонку проводят в 2 этапа:
- Получение спирта-сырца
- Дробная дистилляция
Прежде чем разобрать подробно эти процессы, обратим внимание на разделяемые компоненты.
При разделении многокомпонентных смесей используют определение «Коэффициент ректификации» (Кр). Он показывает насколько в паре увеличивается или уменьшается содержание примесей по отношению к этиловому спирту. Этот коэффициент позволяет понять, как себя ведут примеси в процессе перегонки.
Коэффициент ректификации примесей практически не зависит от содержания других веществ, так как общее количество примесей в спирте-сырце не превышает 3% от общего объема спирта. Поэтому считают, что зависимость связана только с концентрацией этилового спирта и летучесть отдельных примесей не зависит от наличия других примесей в растворе.
В таблице 2 представлены коэффициенты ректификации отдельных примесей.
Таблица 2
При коэффициенте ректификации Кр{amp}gt;1 примесь будет более летучей, чем этиловый спирт и считается головной фракцией.
При Кр{amp}lt;1 летучесть примеси будет хуже, чем у этилового спирта и такая фракция считается хвостовой.
Если посмотреть в таблицу 2, то мы видим явных представителей головной и хвостовой фракции. Но гораздо больший интерес представляют примеси, меняющие свой Кр в зависимости от концентрации спирта. Эти фракции называют промежуточными и наибольший вред напитками приносят именно они. К слову говоря, вред они приносят только при несоблюдении правил дистилляции.
На данный момент известно не так много промежуточных фракций, но общие закономерности в их свойствах все-таки выявлены. При высоких концентрациях спирта они обладают свойствами хвостовых фракций, при низких концентрациях спирта они обладают свойствами головной фракции и испаряются быстрее этилового спирта. И самое неприятное, что при определённых концентрациях этилового спирта они имеют Кр=1, то есть испаряются вместе с этиловым спиртом.
В последнее время неграмотная часть винокуров выставляет промежуточные фракции, а в частности изоамиловый спирт, главными врагами дистиллятов и списывают свои неудачи на присутствие промежуточных фракций.
Связано это с более глубокой очисткой дистиллята, но по факту теряется большая часть положительно влияющих на конечный продукт химических веществ и происходят более серьезные химические превращения веществ, находящихся в спирте-сырце. И многие, к сожалению, не пытаются докопаться до истины и разобраться в методике разделения компонентов на фракции.
На самом деле последовательное испарение и конденсация веществ будет наблюдаться только при работе с дистилляторами, где нет предварительного холодильника. Например, из-за низкого содержания спирта при отгонке браги на спирт-сырец в режиме «pot still», промежуточные фракции испаряются первыми вместе с головными фракциями.
Если же крепость выше, можно попасть в неприятную ситуацию. По мере уменьшения спирта в баке промежуточные фракции начнут улетучиваться как головные и попадут в основной отбор. Но это касается лишь тех, кто работает на оборудовании без предварительного холодильника (дефлегматора).
В результате тепломассобмена горячий пар разогревает холодную флегму и забирает с собой наверх наиболее легкокипящую фракцию (этиловый спирт), и наоборот, холодная флегма, охлаждая пар, забирает вниз (в бак) высококипящую фракцию (сивуху). Таким образом, благодаря регулировке количества возвращаемой флегмы, на выходе получается продукт необходимой крепости и качества.
Промежуточные примеси в ректификационных и дистилляционных колоннах с дефлегматором, где крепость спирта изменяется от 0 до 96 градусов, будут накаливаться в средней части колонны (Кр=1). Это происходит из-за того, что в верхней части колонны содержание спирта выше и промежуточные фракции там имеют характер хвостовых фракций.
В таблице 3 показана спиртуозность паров в зависимости от крепости браги.
Таблица 3
Содержание спирта в жидкой фазе,% мас. | Температура кипения, oC | Содержание спирта в паровой фазе,% мас. |
1 | 98.75 | 10.75 |
2 | 97.65 | 19.7 |
3 | 96.65 | 27.2 |
4 | 95.8 | 33.3 |
5 | 95 | 37 |
6 | 94.15 | 41.1 |
10 | 91.3 | 52.2 |
15 | 89 | 60 |
20 | 87 | 65 |
25 | 85.7 | 68.6 |
30 | 84.7 | 71.3 |
35 | 83.7 | 73.2 |
40 | 83.1 | 74.6 |
45 | 82.45 | 75.9 |
50 | 81.9 | 77 |
55 | 81.4 | 78.2 |
60 | 81 | 79.5 |
65 | 80.6 | 80.8 |
70 | 80.2 | 82.1 |
75 | 79.7 | 83.8 |
80 | 79.5 | 85.8 |
85 | 78.95 | 88.3 |
90 | 78.5 | 91.3 |
95 | 78.18 | 95.05 |
95.57 | 78.15 | 95.57 |
